安塞县闫塔小流域水保方案探析

2015-08-15 00:45梁译文
陕西水利 2015年4期
关键词:谷坊水窖经济林

梁译文

(安塞县水土保持工作队 陕西 安塞 717400)

1 概况

地处安塞县沿河湾镇的闫塔小流域,属延河一级支流,黄土丘陵沟壑区第二副区。共涉及沿河湾镇的孙家砭、马家沟、闫塔、侯家沟、白家沟、杨家沟六个行政村,总人口3276人。气候类型为大陆季风气候,春季风沙大、雨量少、有霜冻和春旱;夏有伏旱、暴雨、冰雹和阵性大风出现;秋季气温下降快而有霜冻;冬季寒冷而干燥。多年平均降水量为534.7mm,降水不但年际变化大,而且年内分配极不均匀。汛期占全年降水量的71.4%,且多以暴雨形式出现。小流域总面积39.55km2,其中人均耕地3.15亩,基本农田2.09亩,经果林1.06亩。水土流失面积37.7km2,属于严重水土流失区。输沙模数为9800 t/k m2·a,年输沙量为29.94万t。流域位于延河两岸,由两片组成,形状均近似于树叶形。海拔最高1349 m,海拔最低1009 m,相对高差340 m,地貌特征是沟壑纵横、川道狭长、梁峁遍布,农民生活比较贫困。

2 水土保持现状

2.1 水土流失现状

闫塔小流域水土流失面积37.7km2,流域内极强度以上水土流失面积占总面积的65.9%,土壤侵蚀模数为 12000 t/k m2·a,流域土壤侵蚀方式主要为水力侵蚀、重力侵蚀和风力侵蚀。每年6月~9月由于受暴雨洪水的冲刷,土壤侵蚀最为严重。年复一年的水土流失严重破坏了当地有限的土地资源,导致地形破碎、土层变薄、土壤地表沙化、石化严重,土壤肥力日益瘠薄,且加剧了河道泥沙淤积和洪涝灾害的发生,制约了当地社会经济发展。

2.2 水土保持现状

闫塔小流域项目区自20世纪六十年代开始,广大人民群众就开展了水土流失治理工作,取得了明显的治理效果。据统计,截止2011年底,共完成水土保持治理面积1467 h m2,占小流域水土流失面积的38.92%,其中基本农田455.73 h m2,水土保持林草786.94 h m2,经果林 231.1 h m2,种草 162.0 h m2。

3 水保治理存在问题

(1)水土流失严重

闫塔小流域属黄土丘陵沟壑Ⅱ副区,地形地貌复杂多样,地表呈现沟壑纵横、川道狭长、梁峁遍布。地貌由梁峁、沟坡和沟床组成,沟壑密度3.7km/k m2。特殊的自然地理环境,使得闫塔小流域很容易产生水土流失。加之长期以来,由于不合理的利用土地,林、草遭受破坏,加剧了水土流失。

(2)治理措施布局不合理

治理措施缺乏统一规划,措施布置不完善,结合不紧密,防护性能差,效益低,造林种草单一,苗木质量低,作业粗放,管护不力,成活率和保存率都比较低,缺乏统一的沟道水利工程。

(3)治理难度大

闫塔小流域最大年降水量867.0mm(1964年),最小年降水量296.6mm(1974年),所产生的洪水洪峰高,历时短,含沙率高,是形成高含沙洪水和产生水土流失的主要原因。同时,黄绵土是该流域的主要土壤类型。流域内除现有人均2.09亩的基本农田外,有5°~25°的233.08 h m2坡耕地需要改造,这造成该流域水土保持生态环境具有长期性、复杂性和艰巨性等特点,涉及面广量大,需要大量的资金投入,开展水土保持工作难度大。

(4)边治理、边破坏的人为水土流失现象仍然十分严重

自1999年实行退耕还林以来,流域内林草面积大大增加,坡耕地面积减少。但是流域内土地利用结构仍然不够合理,流域内人均基本农田不达标,仅2.09亩,经济林人均占有量不高,现有经济林质量不高、管理粗放,不能满足群众对粮食的需求和发展致富的要求。这就出现了一边治理一边破坏的现象,亟需通过小流域综合治理,调整流域土地利用结构,保证口粮,促进退耕还林,促进群众脱贫致富奔小康。

4 水土防治措施

4.1 科学规划、合理布设项目工程

根据项目区土地利用现状、存在的问题及今后经济发展方向,结合项目区群众意愿,科学规划项目方案,合理分布各项项目。拟对小流域坡度较小、地形较好、离村庄较近的坡耕地,一部分进行坡改梯工程,增加农民口粮田,一部分营造经济林,提高农民持续增收能力;对离村庄较远和地形较差的坡耕地进行水保林建设,提高植被覆盖度;对荒山荒坡地形较好的地方进行水保林建设,地形较差地块进行集中连片封禁。根据防治目标、土地利用现状及产业结构调整,确定闫塔小流域水土保持综合治理任务为:新增治理水土流失面积1455.47 h m2,其中坡改梯面积 71.17 h m2;配套生产路8.6km,新建水窖38口;营造水土保持乔木林87.33 h m2,水土保持灌木林194.67 h m2,经济林120.8 h m2,人工种草41.11 h m2,封禁940.06 h m2。

4.2 多方筹措资金,确保治理需求

国家水土保持重点项目安塞县闫塔小流域概算总投资为727.54万元。鉴于县级财政资金困难和当地群众无力治理的情况,建议采取主要由国家投资、省市配套的方式解决建设资金需求,具体为:中央投资509.0万元,占总投资的70%;省级匹配73.0万元,占总投资的10%;市级配套145.54万元,占总投资的20%。整个项目建设分2年实施,根据治理措施分类、分年度安排年度施工计划。先期安排实施闫塔新行政村、侯家沟行政村两个重点示范区区域的措施。

4.3 项目建设方案

综合治理措施包括工程措施和植物措施,植物措施主要有坡面整治(梯田、作业道路等)和小型水利水保工程;植物措施主要有造林种草,封育管护等措施。

4.3.1 植物措施

(1)水平梯田。从自然条件看,流域内25°以下坡耕地面积191.64 h m2,占总面积的4.8%,有足够的土地资源,且土层深厚,质地均匀,近村、近路、近水适宜修建水平梯田。

(2)水保林。水保林在荒地上栽植,荒地采取鱼鳞坑整地方式,荒地面积为1887.92 h m2,占总面积的47.7%。按照期末水土流失治理程度达到70%以上,林草覆盖率达到35%以上的目标要求,规划营造水土保持乔木林282.0 h m2,水土保持灌木林194.67 h m2,乔木林树种选择侧柏、刺槐,灌木林树种选择沙棘。

(3)经济林。针对流域内有大量的退耕地情况,可发展经济林果。根据区内光照充足、昼夜温差大等自然条件和干果市场前景广阔、销路好的情况,通过流域调查,本着提高农民经济收入的目的,规划新增经济林120.8 h m2,主要种植苹果、核桃等经济果木,这些果木当地群众种植经验丰富,而且热情高,乐于接受,完全可以保证林果质量。

(4)人工种草。流域内无论是水分条件还是土地资源都可以满足发展人工种草的要求。据调查闫塔小流域农户家养牲畜主要有牛、羊等,根据流域土地利用情况,规划人工种草41.11 h m2,主要在15°~25°的坡耕地上发展人工草。

(5)封禁治理。项目区有疏林地168.65 h m2,荒山荒坡 1887.92 h m2,可以通过封禁治理措施,达到恢复植被,提高植被覆盖率,防止人为植被破坏,保持水土的目的,规划封禁治理面积940.06 h m2。封禁围栏由水泥桩和铁丝网构成,桩高2.3 m,横断面22cm×16.5cm,长方形,桩距 3 m,埋深0.5 m,φ6mm,铁丝横向4根、对角2根布设,铁丝网间距0.5 m固定在水泥桩预制铁丝圈上。

(6)小型水利水保工程。流域内治理坡面措施良好,沟道工程措施较薄弱,因此规划在支毛沟上游修筑14座谷坊,以有效拦蓄沟道径流和泥沙。流域内已有部分经果林初见成效,但由于距离水源较远,不但不具备灌溉条件,就连给果树喷洒农药用水都无法解决,因此规划在经济林地修建水窖38口。

(7)生产道路。在综合考虑措施布局的情况下,合理安排生产道路,既有利于生产发展,又可以为示范点观摩创造交通便利条件,共规划修建生产路8.6km。

4.3.2 工程设计

(1)水平梯田。根据闫塔小流域条件,水平梯田选择在25°以下的坡耕地上进行,且土较好、坡度较缓、距村庄较近、邻近水源及交通便利的地块。田块布设需顺山坡地形,大弯就势,小弯取直,地块长度尽可能在100 m~200 m,以便利耕作。梯田设计防御标准按20年一遇24 h最大降雨129.78mm设计。田面宽度宜在15 m~30 m,田坎高度在1 m~4 m,地埂高0.3 m~0.5 m,顶宽0.3 m~0.5 m,埂内坡1∶1,外坡与田坎侧坡一致,田坎侧坡在70°~85°。田面平整,纵坡比降不得大于1/200~1/300。地边埂坎要坚实,干容量不得小于1.4 t/m3。地面要保留表土,及时深翻,深度在0.4 m以上。

(2)谷坊设计。在流域支沟布设谷坊,实行连续设置,形成梯级,要求谷坊的底部与上游形成回淤面齐平。谷坊高取2 m~4 m。谷坊布设于沟底比降大(5%~10%或更大)、沟底下切剧烈发展的地段。坝址要求“口小肚大”,工程量小,库容大,沟底和岸坡地形、地质(土质)状况良好,取用建筑材料比较方便。谷坊设计防御标准为10年~20年一遇3 h~6 h最大暴雨。根据闫塔小流域实际情况,规划14处谷坊均为土谷坊。根据规划测定的谷坊位置(坝轴线),按设计的谷坊尺寸,在地面划出坝基轮廓线;轮廓线以内的浮土、草皮、乱石、树根等都要全部清除;沿坝轴线中心,从沟底至两岸沟坡挖开挖结合槽,宽深各0.5 m~1.0 m,每层填土厚0.25 m~0.3 m,夯实一次,将夯实土表面刨松3cm~5cm,再上新土夯实,要求干容重1.4 t/m3~1.5 t/m3。

(3)水窖设计。通过外业勾绘调查,闫塔小流域规划蓄水窖38个,蓄水窖的位置一般布设在果园、经济林地,有足够的地表径流来源的地方。主要目的是满足果园灌溉和喷洒农药等生产用水量。根据当地土层条件,一般选用砖拱窑式水窖,水窑深3 m~4 m,长8 m~10 m,矩形断面;窑顶长度与水窑一致,半圆拱形断面,直径3 m~4 m,与水窑上部宽度一致;窑门下部矩形断面,尺寸与水窑一致,由砖砌成,密封不漏水。在离地面0.5 m处埋一水管,外装龙头可自由放水。在水窖周围硬化集雨场,与取水口、沉沙地、进水管相连到水窖,水窖容积30 m3。

4.4 强化水土保持建设成果保护,确保建一处成一处

水土治理建起来难破坏起来特别容易。因为必须加强建设成果的保护力度,要加大宣传,促使当地群众树立起保护生态爱护树木的意识,养成防治水土热爱植树种草的习惯。反对一切乱垦乱挖的行为,并加大破坏水土保持案件的查处力度,以起到有效震摄作用,确保水土保持治理成果建一处成一处。

5 结语

闫塔小流域内水土流失严重,治理难度大,通过分析治理中存在的问题,提出相应措施和具体的水土保持建设方案。通过项目实施,可使得闫塔小流域的水土流失治理程度达到70%以上,林草面积达80%,林草覆盖率35%以上,生态环境有所改善,人均基本农田达到2.5亩,人均收入达到7050元,有效推动项目区经济社会的全面发展。陕西水利

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